เวทีสำหรับชีวิตที่ซับซ้อน

น้ำสามารถกักเก็บไอออนของธาตุเหล็กที่ละลายอยู่จำนวนมาก ซึ่งโดยทั่วไปคือไอออนที่สูญเสียอิเล็กตรอนไป 2 ตัว (Fe 2+ ) แต่ถ้าน้ำนั้นไม่มีออกซิเจนละลายอยู่ เมื่อใดก็ตามที่เหล็กที่ละลายน้ำและออกซิเจนที่ละลายอยู่รวมกัน พวกมันรวมกันเป็นตะกอนที่แทบไม่ละลายน้ำ ซึ่งจะหยดออกจาสารละลาย ในมหาสมุทรสมัยโบราณ ตะกอนนี้จะสะสมตัวเป็นตะกอนก้นทะเลในช่วงปลายยุคอาร์เชียน มหาสมุทรของโลกเต็มไปด้วยเหล็กที่ละลายอยู่ ซึ่งถูกกัดเซาะจากหินในทวีปหรือถูกพ่นออกมาพร้อมกับแร่ธาตุที่ละลายอื่นๆ อีกมากมาย ลงสู่มหาสมุทรโดยกิจกรรมความร้อนใต้ผิวน้ำที่ช่องระบายอากาศและสันเขากลางมหาสมุทร Alan J. Kaufman นักธรณีวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์คกล่าวว่า 

เมื่อทะเลได้รับออกซิเจนครั้งแรกที่ผลิตโดยไซยาโนแบคทีเรีย

ที่อาศัยอยู่ในมหาสมุทร ซึ่งเป็นหนึ่งในผู้สังเคราะห์แสงในยุคแรกของโลก

แนวคิดแรกเริ่มเกี่ยวกับออกซิเจนและ BIF คือเมื่อบรรยากาศได้รับออกซิเจน ออกซิเจนส่วนเกินจากชั้นบรรยากาศจะละลายลงสู่มหาสมุทรและทำให้เหล็กตกตะกอน แต่คอฟแมนเสนอว่า “จนกว่าเหล็กที่ละลายจะถูกใช้จนหมด ออกซิเจนก็ไม่สามารถสะสมในชั้นบรรยากาศได้” ออกซิเจนในมหาสมุทรไม่สามารถหนีออกมาได้เพราะเหล็กทำปฏิกิริยากับมัน ทำให้เกิดตะกอนที่จะกลายเป็น BIF ขนาดใหญ่ ในที่สุดปริมาณออกซิเจนที่เพิ่มขึ้นก็ท่วมท้นเหล็กที่ยังไหลลงสู่มหาสมุทร

Kaufman กล่าวว่าเป็นเวลาหลายล้านปีมาแล้วที่ชั้นแร่ธาตุที่อุดมด้วยธาตุเหล็กบางๆ ตกลงมาที่พื้นทะเล ในบางพื้นที่ ชั้นหิน—ชั้นแร่คุณภาพสูงที่มีเหล็กมากถึงร้อยละ 55 โดยน้ำหนัก—ซ้อนทับกันหนาหลายร้อยเมตร

การวิเคราะห์หินแอฟริกันโดยคอฟแมนและเพื่อนร่วมงานของเขาจึงแนะนำวันที่ให้ออกซิเจนช้ากว่าการศึกษาก่อนหน้านี้เล็กน้อย: ประมาณ 2.316 พันล้านปีก่อน นักวิจัยรายงานใน May Geology วันที่ใหม่อ้างอิงจากตัวอย่างหิน 58 ตัวอย่างที่ถูกทับถมเป็นตะกอนทะเล

น้ำตื้นในพื้นที่ตอนเหนือตอนกลางและตะวันออกเฉียงเหนือของแอฟริกาใต้ในปัจจุบัน ระหว่าง 2.65 พันล้านถึง 2.1 พันล้านปีก่อน 

ในตัวอย่างที่เก่าแก่ที่สุด สัดส่วนสัมพัทธ์ของสี่ไอโซโทปกำมะถัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งอัตราส่วนที่เกี่ยวข้องกับกำมะถัน-33 และกำมะถัน-36 บ่งชี้ว่าสารประกอบที่มีกำมะถันมักเกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากแสงอัลตราไวโอเลต จากนั้นในหินที่ทับถมกันในช่วงปลายช่วงเวลานั้น อัตราส่วนของกำมะถันเปลี่ยนไปเป็นอัตราส่วนที่มักเกิดจากปฏิกิริยาเมแทบอลิซึมภายในสิ่งมีชีวิต

รายงานครั้งแรกในปี พ.ศ. 2544 โดย James Farquhar ผู้เขียนร่วมในรายงานธรณีวิทยาซึ่งอยู่ที่มหาวิทยาลัยแมรีแลนด์ในคอลเลจพาร์คและคนอื่นๆ เช่นกัน การเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนของไอโซโทปของกำมะถันเป็นเครื่องมือสำคัญสำหรับการระบุเมื่อบันทึกหินบันทึกการเปลี่ยนแปลง สู่บรรยากาศที่มีออกซิเจนมากขึ้น 

การหยุดชะงักของปฏิกิริยาที่ขับเคลื่อนด้วยรังสียูวีเมื่อ 2.316 พันล้านปีก่อนถือเป็นเหตุการณ์สำคัญในประวัติศาสตร์ของโลก: การก่อตัวของชั้นโอโซน คอฟแมนและคณะรายงาน Kaufman กล่าวว่าชั้นปิดกั้นรังสียูวีนั้นจะเริ่มก่อตัวขึ้นเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศเพิ่มขึ้นถึงประมาณ 1 ใน 100,000 ของระดับปัจจุบัน

การปรากฏตัวของชั้นโอโซนก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางชีววิทยาและสิ่งแวดล้อมหลายชุด ซึ่งไม่เพียงทำให้ชีวิตมีพัฒนาการจากเซลล์เดียวไปสู่รูปแบบหลายเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงยุคน้ำแข็งแรกของโลกด้วย ประการแรก คอฟแมนอธิบายว่าสิ่งมีชีวิตที่ไวต่อรังสียูวีใดๆ ที่อาศัยอยู่ในน้ำลึกจะสามารถขึ้นสู่ระดับความลึกที่ตื้นขึ้นได้เมื่อชั้นโอโซนพัฒนาขึ้น ที่นั่น สิ่งมีชีวิตสังเคราะห์แสงสามารถใช้ประโยชน์จากแสงที่เพิ่มขึ้น เพิ่มจำนวนประชากรและผลิตออกซิเจนได้อย่างมาก ในเวลาน้อยกว่า 10 ล้านปี ระดับออกซิเจนเพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 1 เปอร์เซ็นต์ของมูลค่าปัจจุบัน

เมื่อออกซิเจนก่อตัวขึ้นในชั้นบรรยากาศ มันก็ทำปฏิกิริยากับมีเธนซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของชั้นบรรยากาศเพื่อผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ คาร์บอนไดออกไซด์เป็นก๊าซเรือนกระจกที่ทำให้โลกร้อน แต่มีเทนทำให้อากาศอุ่นขึ้นประมาณ 62 เท่าเช่นเดียวกับคาร์บอนไดออกไซด์ คอฟแมนกล่าว ผลที่ตามมาของการเปลี่ยนแปลงบรรยากาศคือความเย็นที่รุนแรงจนทำให้โลกเข้าสู่ยุคน้ำแข็ง เขากล่าว

ออกซิเจนเพิ่มเติมในอากาศจะเพิ่มอัตราการผุกร่อนและการกัดเซาะบนบก เมื่อรวมกับการกัดเซาะของหินโดยธารน้ำแข็ง ผลกระทบเหล่านี้จะส่งสารอาหารออกจากทวีปและลงสู่ทะเลมากขึ้น ทำให้จำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ผลิตออกซิเจนเพิ่มมากขึ้น

ในที่สุด คอฟแมนตั้งข้อสังเกตว่าออกซิเจนในชั้นบรรยากาศอาจขับเคลื่อนวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต เช่น ยูคาริโอตที่ใช้ออกซิเจนสำหรับเส้นทางชีวเคมีที่สำคัญหลายเส้นทางแทนที่จะสร้างออกซิเจน

อีกวิธีหนึ่งที่เคมีในมหาสมุทรสามารถสร้างบรรยากาศให้เกิดการสะสมของออกซิเจนได้ก็คือการลดการผลิตก๊าซมีเทน ( SN: 5/9/09, p. 14 ) ซึ่งทำปฏิกิริยากับออกซิเจน นักวิจัยคนอื่น ๆ เสนอว่าอัตราส่วนของนิกเกิลต่อเหล็กในการก่อตัวของเหล็กที่มีแถบเป็นเอกสารว่าเมื่อประมาณ 2.7 พันล้านปีก่อน การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาเริ่มลดปริมาณของนิกเกิลที่พ่นออกมาจากภูเขาไฟหรือกัดเซาะลงสู่ทะเล จำนวนจุลินทรีย์ที่ใช้นิกเกิลในการผลิตก๊าซมีเทนลดลง เมื่อมีเทนในชั้นบรรยากาศน้อยลง ออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจากไซยาโนแบคทีเรียอาจก่อตัวขึ้นได้ในที่สุด Konhauser และเพื่อนร่วมงานของเขารายงานในNature วัน ที่ 9 เมษายน

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> ยูฟ่าสล็อตเว็บตรง